KR20170054645A - 제한된 3차원 조형 장치 및 방법 - Google Patents

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양소영
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Abstract

3D 프린터를 이용하여 입체 모형을 조형하는 과정에서 조형 데이터의 저작권을 보호 및 관리하는 제한된 3차원 조형 장치가 제공된다. 상기 제한된 3차원 조형 장치는 3차원 조형 대상에 대한 인코딩된 조형 데이터인 제1 파일을 입력받고, 상기 제1 파일의 디코딩 정보인 제2 식별코드를 저작권 관리서버로부터 획득하는 전처리부, 및 상기 제2 식별코드를 이용하여 상기 제1 파일을 디코딩하고, 최종 조형 데이터 파일을 생성하는 변환부를 포함할 수 있다.

Description

제한된 3차원 조형 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LIMITED 3D PRINTING}
3D 프린터를 이용한 입체 조형 기술에 연관되며, 보다 상세하게는 3D 프린터를 이용하여 입체 모형을 조형하는 과정에서 조형 데이터의 저작권을 보호, 관리하는 장치 및 방법에 연관된다.
3D 프린터는 컴퓨터로부터 조형하고자 하는 3차원 모델을 입력받아 입체 형태로 물건을 조형하는 장비로서, 조형 대상체의 사물 그래픽을 1,000장 내지 1,500장의 얇은 층으로 분할하여 한층 한층 겹겹이 쌓아 올려 실제 사물로 제작한다. 다시 말해, X-Y축으로 이루어진 면들을 Z축으로 쌓아 올려 가면서 조형하여, 결국에는 X-Y-Z의 입체 모형을 만들어내는 방식으로 볼 수 있다. 3D 프린터는 이미 기업이나 연구소의 시제품 제작용으로 많이 사용되고 있는데, 최근 급속하게 정보화 시대가 도래하면서 고도화된 기술과 고객의 니즈를 모두 충족시키면서도 짧아진 제품 수명주기에 대응하기 위해 형상의 제약이 없는 3D 프린터의 중요성이 더욱 커지고 있다.
일반적으로, 3D 프린터가 3차원 데이터를 조형하기 위해서는 STL(Stereolithography) 이라고 하는 확장자를 가진 파일이 필요하다. STL 파일은 점(point) 위치정보를 갖고있는 데이터 파일로서, 3D 프린팅을 하기 위해서는 이러한 STL 파일에 대해 슬라이싱(slicing) 및 툴패스(toolpath) 등과 같이 3D 프린터 특성에 적합하도록 하는 가공 작업을 거친 후 3D 프린터에서의 조형이 가능하게 된다. 3D 프린터와 STL 파일 포맷의 3차원 조형 데이터가 모두 주어지는 경우, 형상의 제약 없이 어떠한 형태던지 조형이 가능하다. 조형된 결과물은 3D 프린터에 대해 하드웨어적 의존성을 갖게 되고, 조형 결과물의 정밀도 등에 일부 차이가 있을 수는 있으나 거의 동일한 형태의 조형 결과물을 무한히 제작할 수 있게 되었다. 다만, 3D 프린터의 조형 과정에서 3차원 조형 데이터를 설계한 원 저작자의 의도와는 상관없이 무단으로 3차원 조형 데이터를 사용하여 조형 결과물을 획득하는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해서는, 3차원 조형 데이터의 저작권 관리 및 보호를 통해 3차원 조형 데이터에 대한 무단 복제나 변경을 방지하고 3D 프린터에서의 조형 횟수를 제어하는 방안이 요구된다.
일측에 따르면, 3D 프린터를 이용하여 입체 모형을 조형하는 과정에서 조형 데이터의 저작권을 보호 및 관리하는 제한된 3차원 조형 장치가 제공된다. 상기 장치는: 3차원 조형 대상에 대한 인코딩된 조형 데이터인 제1 파일을 입력받고, 상기 제1 파일의 디코딩 정보인 제2 식별코드를 저작권 관리서버로부터 획득하는 전처리부, 및 상기 제2 식별코드를 이용하여 상기 제1 파일을 디코딩하고, 최종 조형 데이터 파일을 생성하는 변환부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전처리부는: 상기 제1 파일의 식별 정보인 제1 식별코드를 상기 저작권 관리서버로 전송하는 전송부, 및 상기 제1 식별코드에 대응하는 제2 식별코드를 상기 저작권 관리서버로부터 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 식별코드는 상기 제1 파일의 식별자, 사용자 식별자, 3D 프린터 소프트웨어 식별자 및 3D 프린터 식별자 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 식별코드는 상기 제1 파일에 대한 디코딩 키, 조형 가능한 횟수, 조형 크기 및 3D 프린터 하드웨어와 사용되는 소재에 의존적인 조건정보 중 적어도 하나를 포함한다.
일실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 제1 파일을 디코딩 변환하여 생성된 최종 조형 데이터 파일을 3D 프린터로 전송하는 처리부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 파일은: 디자인 툴이나 3D 스캐너를 이용하여 생성된 조형 데이터 파일에 암호화 알고리즘을 적용하는 제1 방식과, 상기 조형 데이터 파일에 포함된 적어도 하나의 버텍스(vertex)의 위치정보를 변경 또는 대치시키는 제2 방식, 및 조형 데이터 파일에 적어도 하나의 워터마크 정보를 삽입하는 제3 방식 중 적어도 하나를 이용하여 인코딩된 파일일 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 조형 데이터 파일은 STL(stereolithography) 파일 포맷이고, 복수 개의 삼각형과 상기 삼각형을 구성하는 버텍스(vertex), 연결정보 및 법선 벡터의 집합체인 메쉬 정보를 포함한다.
다른 일측에 따르면, 3D 프린터를 이용하여 입체 모형을 조형하는 과정에서 조형 데이터의 저작권을 보호 및 관리하는 제한된 3차원 조형 방법이 제공된다. 상기 방법은: 3차원 조형 대상에 대한 인코딩된 조형 데이터인 제1 파일을 입력받고, 상기 제1 파일의 디코딩 정보인 제2 식별코드를 저작권 관리서버로부터 획득하는 단계, 및 상기 제2 식별코드에 기초하여 상기 제1 파일을 디코딩하고, 최종 조형 데이터 파일을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 식별코드는 상기 제1 파일에 대한 디코딩 키, 조형 가능한 횟수, 조형 크기 및 3D 프린터 하드웨어와 사용되는 소재에 의존적인 조건정보 중 적어도 하나를 포함한다.
일실시예에 따르면, 상기 제2 식별코드를 저작권 관리서버로부터 획득하는 단계는: 상기 제1 파일의 식별 정보인 제1 식별코드를 상기 저작권 관리서버로 전송하는 단계, 및 상기 제1 식별코드에 대응하는 제2 식별코드를 상기 저작권 관리서버로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 식별코드는 상기 제1 파일의 식별자, 사용자 식별자, 3D 프린터 소프트웨어 식별자 및 3D 프린터 식별자 중 적어도 하나를 포함한다.
예시적으로 그러나 한정되지 않게, 상기 제1 파일은: 디자인 툴이나 3D 스캐너를 이용하여 생성된 조형 데이터 파일에 암호화 알고리즘을 적용하는 제1 방식과, 상기 조형 데이터 파일에 포함된 적어도 하나의 버텍스(vertex)의 위치정보를 변경 또는 대치시키는 제2 방식, 및 조형 데이터 파일에 적어도 하나의 워터마크 정보를 삽입하는 제3 방식 중 적어도 하나를 이용하여 인코딩된 파일일 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 제1 파일을 디코딩 변환하여 생성된 최종 조형 데이터 파일을 3D 프린터로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 조형 데이터 파일은 STL(stereolithography) 파일 포맷이고, 복수 개의 삼각형과 상기 삼각형을 구성하는 버텍스(vertex), 연결정보 및 법선 벡터의 집합체인 메쉬 정보를 포함한다.
또다른 일측에 따르면, 3차원 조형 대상에 대한 인코딩된 조형 데이터인 제1 파일을 입력받고, 제1 파일의 식별 정보인 제1 식별코드를 상기 저작권 관리서버로 전송하는 단계, 상기 제1 식별코드에 대응하는 디코딩 정보인 제2 식별코드를 상기 저작권 관리서버로부터 수신하는 단계, 및 상기 제2 식별코드에 기초하여 상기 제1 파일을 디코딩하고, 최종 조형 데이터 파일을 생성하는 단계를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 식별코드는 상기 제1 파일의 식별자, 사용자 식별자, 3D 프린터 소프트웨어 식별자 및 3D 프린터 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 식별코드는 상기 제1 파일에 대한 디코딩 키, 조형 가능한 횟수, 조형 크기 및 3D 프린터 하드웨어와 사용되는 소재에 의존적인 조건정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 조형 데이터 파일은 STL(stereolithography) 파일 포맷이고, 복수 개의 삼각형과 상기 삼각형을 구성하는 버텍스(vertex), 연결정보 및 법선 벡터의 집합체인 메쉬 정보를 포함한다.
도 1은 일반적인 방식의 3D 프린터를 이용한 조형 과정을 설명하는 개념도이다.
도 2는 일실시예에 따른 제한된 3차원 조형 장치를 도시하는 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른 제한된 3차원 조형 과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 제한된 3차원 조형 과정에서 3D 프린터 조형 소프트웨어 및 3D 조형 저작권 서버의 시퀀스 다이어그램이다.
도 5는 일실시예에 따라 인코딩된 3차원 조형 데이터 파일을 보여주는 도면이다.
도 6은 일실시예에 따라 3차원 조형 데이터 파일이 디코딩 변환되어 최종 조형 데이터 파일이 생성되는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 제한된 3차원 조형 방법을 도시하는 흐름도이다.
이하에서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.
도 1은 일반적인 방식의 3D 프린터를 이용한 조형 과정을 설명하는 개념도이다.
3D 프린터는 조형하고자 하는 3차원 조형 대상체의 조형 데이터 신호를 컴퓨터로부터 전달받아 입체 형태로 물건을 조형하는 장비이다. 3D 프린터를 이용하여 특정 물체를 3차원의 입체 결과물로 조형하기 위해서는, 그래픽 디자인 툴을 이용하여 디자인한 입체 모형 데이터나 3D 스캐너를 이용하여 획득한 조형 대상체(110)의 입체 정보가 필요하다. 이러한 입체 정보는 STL(Stereolithography) 포맷의 입체 조형 데이터 파일(120)로 생성되어, 3D 프린터의 조형 과정에 이용된다. 상기 입체 조형 데이터 파일(120)은 조형 대상체를 3D 프린터로 입체 조형 하기 위한 입체 정보로서, 수백만 개의 삼각형의 집합체인 메쉬 정보를 포함한다. 또한, 입체 조형 데이터 파일(120)에 포함되는 상기 메쉬 정보는 형상을 이루고 있는 버텍스(vertex), 삼각형을 이루는 연결정보 및 법선 벡터(normal) 등의 집합체로, 특정 소프트웨어(130)에 의해 해석된 후 3D 프린터가 실제 입체 결과물을 조형할 수 있도록 제어정보를 3D 프린터의 입력값으로 전달하게 된다. 다만, 모델링 또는 스캐닝을 통해 생성된 입체 조형 데이터 파일(120)은 3D 프린터가 읽을 수 없는 파일이기 때문에, 3D 프린터로 전달되기에 앞서 3차원 조형을 위한 소프트웨어(130)를 이용하여 3D 프린터가 어떠한 경로로 움직이며 원료를 사용해야 하는지에 대한 정보를 입체 조형 데이터 파일(120)에 포함시키는 작업이 필요하다.
3차원 조형을 위한 소프트웨어(130)에서는 상기 입체 조형 데이터 파일(120)을 독출한 후, 조형 대상체의 입체 정보를 복수 개의 얇은 면들로 분할하여 3D 프린터의 조형과정에 필요한 적층면과 헤드 구동경로, 색상정보, 그 밖의 조형 방식 특성에 적합한 3D 프린팅 정보 등을 계산하는 '슬라이싱 변환 과정'과 슬라이싱 데이터와 헤드가 움직일 궤적을 계산하는 '툴패스(toolpath) 과정'을 수행한다. 또한, 상기 소프트웨어(130)는 앞서 계산된 '슬라이싱' 및 '툴패스' 결과에 기초하여, 3D 프린터(140)에 입력될 스크립트 형식의 모션 제어코드(motion control code)를 생성하여 상기 입체 조형 데이터 파일(120)에 포함시킨다. 상기 소프트웨어(130)에 의한 가공 작업을 거친 조형 데이터 파일(120)은 3D 프린터(140)로 전달되어 입체 조형 결과물(150)로 만들어지게 된다.
이와 같이, 3D 프린터는 입체 조형 데이터 파일이 입력되면, 형상의 제약 없이 입체 조형 결과물을 생성할 수 있어, 물품 제작에 소요되는 시간이나 비용을 절감할 수 있다는 측면에서 편리한 수단으로 이해될 수 있다. 다만, 3D 프린터의 조형 과정에서 상기 입체 조형 데이터에 대한 무단 복제나 변경, 원 저작자의 의도에 반하는 무단 사용 등의 문제점이 발생할 수 있어, 입체 조형 데이터에 대한 저작권 관리 및 보호가 요구된다.
도 2는 일실시예에 따른 제한된 3차원 조형 장치(200)를 도시하는 블록도이다.
상기 제한된 3차원 조형 장치(200)는 3D 프린터의 입체 조형 과정에 이용되는 조형 데이터 파일의 저작권을 관리 및 보호하면서 3차원 조형 결과물을 제작하는 구성으로, 전처리부(210), 변환부(220) 및 처리부(230)를 포함할 수 있다. 다만, 상기 처리부(230)는 선택적인(optional) 구성으로서, 일부 실시예에서는 상기 처리부(230)가 생략될 수도 있다.
먼저, 전처리부(210)는 3차원 조형 대상에 대한 인코딩된 조형 데이터인 제1 파일을 입력받고, 상기 제1 파일의 디코딩 정보인 제2 식별코드를 저작권 관리서버로부터 획득한다. 상기 전처리부(210)는 3차원 조형 과정에서 이용되는 조형 데이터 파일의 저작권을 관리하는 저작권 관리서버와 연계하여, 상기 제1 파일(조형 데이터가 인코딩된 형태)의 디코딩 정보를 획득하며, 전송부(미도시) 및 수신부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 전송부는 상기 제1 파일의 식별정보인 제1 식별코드를 상기 저작권 관리서버로 전송하고, 상기 수신부는 상기 제1 식별코드에 대응하는 제2 식별코드를 상기 저작권 관리서버로부터 수신한다.
여기서, 상기 제1 식별코드는 저작권 관리서버에서 상기 제1 파일을 식별할 수 있도록 구성된 정보로서, 상기 제1 파일의 식별자, 사용자 식별자, 3D 프린터 소프트웨어 식별자 및 3D 프린터 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 식별코드는 상기 제1 파일을 디코딩 변환하는 데 필요한 정보로서, 저작권 관리서버로부터 제공받을 수 있으며, 상기 제1 파일에 대한 디코딩 키, 조형 가능한 횟수 및 조형 크기 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 제1 파일은 그래픽 디자인 툴을 이용하여 디자인한 입체 모형 데이터나 3D 스캐너를 이용하여 획득한 조형 대상체의 입체 정보를 인코딩한 파일이다. 이 때, 상기 제1 파일은 조형 데이터 파일에 암호화 알고리즘을 적용하는 제1 방식, 상기 조형 데이터 파일에 포함된 적어도 하나의 버텍스(vertex)의 위치정보를 변경 또는 대치시키는 제2 방식, 및 상기 조형 데이터 파일에 적어도 하나의 워터마크 정보를 삽입하는 제3 방식 중 적어도 하나를 이용하여 인코딩된 파일일 수 있다.
변환부(220)는 상기 제2 식별코드를 이용하여 상기 제1 파일을 디코딩 변환하고, 최종 조형 데이터 파일을 생성할 수 있다. 상기 조형 데이터 파일은 STL(stereolithography) 파일 포맷이며, 복수 개의 삼각형과 상기 삼각형을 구성하는 버텍스(vertex), 연결정보 및 법선 벡터의 집합체인 메쉬 정보를 포함할 수 있다.
처리부(230)는 상기 제1 파일을 디코딩 변환하여 생성된 최종 조형 데이터 파일을 3D 프린터로 전송한다.
상기 제한된 3차원 조형 장치(200)는 3D 프린터를 이용하여 3차원 조형 결과물을 제작함에 있어서, 조형 데이터 파일의 저작권을 관리하는 저작권 관리서버와 연계하여 조형 데이터 파일에 대한 저작권을 관리 및 보호할 수 있으며, 나아가 상기 입체 조형 데이터에 대한 무단 복제나 변경, 원 저작자의 의도에 반하는 무단 사용을 방지할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 제한된 3차원 조형 과정을 설명하는 도면이다.
도 3에서, 3D 프린터(340)가 특정 물체를 3차원의 입체 결과물로 조형하기 위해서는 그래픽 디자인 툴을 이용하여 디자인한 입체 모형 데이터 또는 3D 스캐너를 이용하여 획득한 조형 대상체의 입체 정보가 인코딩된 STL 파일(310)을 입력받아, 이를 3D 프린터 조형 소프트웨어(320)를 통해 독출해야 한다. 상기 3D 프린터 조형 소프트웨어(320)에서는 상기 인코딩된 STL 파일(310)에 모션 제어코드(motion control code)를 포함시키는 가공 작업을 위해 상기 인코딩된 STL 파일(310)을 디코딩 변환해야 하는데, 이러한 디코딩 변환 작업에 필요한 정보는 3D 조형 저작권 서버(330)로부터 획득할 수 있다. 이를 위해, 3차원 조형 장치에서는 상기 인코딩된 STL 파일(310)의 식별정보(321)를 상기 3D 조형 저작권 서버(330)로 전송하고, 상기 식별정보(321)에 대응하는 STL 파일의 디코딩 정보(331)를 상기 3D 조형 저작권 서버(330)로부터 획득한다. 상기 3D 조형 저작권 서버(330)는 다수의 인코딩된 조형 데이터(STL 파일)와 상기 인코딩된 조형 데이터의 식별정보에 대응하는 디코딩 정보(331)를 비롯한 다양한 정보를 가지고 있으며, 상기 디코딩을 위한 키(key) 값 외에 상기 조형 데이터에 대한 조형 크기, 조형 가능 횟수 등의 정보를 추가하여 제공할 수 있다. 이 때, 상기 3차원 조형 장치와 상기 3D 조형 저작권 서버(330)는 네트워크로 연결되어 상기 식별정보(321) 및 상기 디코딩 정보(331)를 주고 받을 수 있으며, 네트워크 연결 상태가 좋지 않은 경우에는 상기 디코딩 정보(331) 중 디코딩을 위한 키(key) 값을 사용자로부터 직접 입력받아 3차원 조형을 진행할 수도 있다.
상기 3차원 조형 장치는 상기 3D 조형 저작권 서버(330)로부터 획득한 STL 파일의 디코딩 정보(331)를 이용하여 상기 인코딩된 STL 파일(310)을 디코딩 변환함으로써, STL 포맷의 최종 조형 데이터 파일(341)을 생성한다. 상기 조형 데이터 파일(341)은 상기 3D 프린터 조형 소프트웨어(320)를 통해 슬라이싱(slicing) 변환, 툴패스(toolpath) 및 모션 제어코드 생성 등의 가공 작업을 거친 후, 3D 프린터(340)로 전달되어 3차원의 입체 결과물이 조형될 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 제한된 3차원 조형 과정에서 3D 프린터 조형 소프트웨어 및 3D 조형 저작권 서버의 시퀀스 다이어그램이다.
도 4를 참조하면, 3차원 조형 장치의 3D 프린터 조형 소프트웨어(410)는 3차원 조형 과정에서 이용되는 조형 데이터 파일의 저작권을 관리하는 3D 조형 저작권 서버(420)와 연계하여, 인코딩된 조형 데이터(STL 파일)의 식별정보와 이에 대응하는 디코딩 정보를 주고 받을 수 있다.
먼저, 상기 3D 프린터 조형 소프트웨어(410)는 인코딩된 조형 데이터의 식별정보(411)를 상기 3D 조형 저작권 서버(420)로 전송하는데, 상기 식별정보(411)는 상기 인코딩된 조형 데이터의 식별자(Encoded STL ID), 사용자 식별자(User ID), 3D 프린터 소프트웨어 식별자(3D Printer SW ID) 및 3D 프린터 식별자(3D Printer ID) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 3D 조형 저작권 서버(420)는 상기 3D 프린터 조형 소프트웨어(410)로부터 수신한 상기 식별정보(411)에 대응하는 디코딩 정보(421)를 상기 3D 프린터 조형 소프트웨어(410)로 제공한다. 이 때, 상기 디코딩 정보(421)는 인코딩된 조형 데이터를 디코딩 변환하는 데 필요한 정보로서, 상기 인코딩된 조형 데이터 파일에 대한 디코딩 키(Decoding Key), 조형 가능한 횟수(Printable Count) 및 조형 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이후, 상기 3D 프린터 조형 소프트웨어(410)에서는 상기 3D 조형 저작권 서버(420)로부터 획득한 디코딩 정보(421)를 이용하여 인코딩된 조형 데이터를 디코딩 변환하고, 3D 프린터를 제어하여 3차원 입체 조형물을 제작할 수 있다.
도 5는 일실시예에 따라 인코딩된 3차원 조형 데이터 파일을 보여주는 도면이다.
3D 프린터를 이용하여 특정 물체를 3차원의 입체 결과물로 조형하기 위해서는, 그래픽 디자인 툴을 이용하여 디자인한 입체 모형 데이터나 3D 스캐너를 이용하여 획득한 조형 대상체의 입체 정보를 포함하는 STL 파일(500)이 필요하다. 다만, 제한된 3차원 조형 장치에서는 3D 프린터의 입체 조형 과정에 이용되는 STL 파일(500)의 저작권을 관리 및 보호하는 취지에서, 인코딩된 STL 파일(510)을 입력받아 3D 프린터의 입체 조형에 이용한다.
상기 인코딩된 STL 파일(510)은 그래픽 디자인 툴을 이용하여 디자인하거나 3D 스캐너를 이용하여 획득한 STL 파일(500)에 해쉬 함수(hash function)와 같은 다양한 암호화 알고리즘을 적용하거나, STL 파일(500)에 포함된 적어도 하나의 버텍스(vertex)의 위치정보를 변경 또는 대치, 또는 STL 파일(500)에 추가적인 워터마크 정보를 삽입하는 방식으로 생성될 수 있다. 이 때, 상기 인코딩된 STL 파일(510)을 생성하는 데 사용되는 인코딩 키(key) 값이나 기타 인코딩 정보는 3D 조형 저작권 서버에서 관리될 수 있으며, 원본 STL 파일이 인코딩 변환되어 생성된 상기 인코딩된 STL 파일(510)은 자유롭게 배포된다.
도 6은 일실시예에 따라 3차원 조형 데이터 파일이 디코딩 변환되어 최종 조형 데이터 파일이 생성되는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5에서와 같이, 그래픽 디자인 툴이나 3D 스캐너를 이용하여 획득된 STL 파일을 인코딩 변환하여 생성된 인코딩된 STL 파일(600)은 자유롭게 배포되어, 3D 프린터를 이용한 입체 조형 과정에 이용될 수 있다. 다만, 인코딩된 STL 파일(600)은 3D 프린터가 읽을 수 없는 파일이므로, 3D 프린터로 전달되기에 앞서 모션 제어코드(motion control code)를 포함시키는 가공 작업이 필요하다. 또한, 상기 가공 작업을 위해서는, 상기 인코딩된 STL 파일(600)을 디코딩 변환하는 전처리 작업(610)이 선행되어야 한다.
상기 인코딩된 STL 파일(600)에 대한 전처리 작업(610)은 STL 파일의 저작권을 관리하는 3D 조형 저작권 서버와 연계하여, 인코딩된 STL 파일(600)에 대응하는 디코딩 정보를 획득한 후 디코딩 변환을 수행하는 작업으로 이해될 수 있다. 3차원 조형 장치에서는 상기 인코딩된 STL 파일(600)의 식별정보를 상기 3D 조형 저작권 서버로 전송하고, 상기 식별정보에 대응하는 STL 파일의 디코딩 정보를 상기 3D 조형 저작권 서버로부터 획득한다. 이 때, 상기 인코딩된 STL 파일(600)의 식별정보는 상기 인코딩된 STL 파일(600)의 식별자, 사용자 식별자, 3D 프린터 소프트웨어 식별자 및 3D 프린터 식별자 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 디코딩 정보는 상기 인코딩된 STL 파일(600)에 대한 디코딩 키, 조형 가능한 횟수, 조형 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 3차원 조형 장치는 전처리 작업(610)을 통해 상기 3D 조형 저작권 서버로부터 획득한 디코딩 정보를 이용하여 상기 인코딩된 STL 파일(600)을 디코딩 변환함으로써, STL 포맷의 최종 조형 데이터 파일(610)을 생성한다. 상기 조형 데이터 파일(610)은 상기 3D 프린터 조형 소프트웨어를 통해 슬라이싱(slicing) 변환, 툴패스(toolpath) 및 모션 제어코드 생성 등의 가공 작업을 거친 후, 3D 프린터로 전달되어 3차원의 입체 결과물이 조형될 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 제한된 3차원 조형 방법을 도시하는 흐름도이다.
제한된 3차원 조형 장치는 3D 프린터를 이용하여 3차원 조형 결과물을 제작함에 있어, 조형 데이터 파일의 저작권을 관리하는 저작권 관리서버와 연계하여 조형 데이터 파일에 대한 저작권을 관리 및 보호하고, 나아가 상기 입체 조형 데이터에 대한 무단 복제나 변경, 원 저작자의 의도에 반하는 무단 사용을 방지하는 방법을 제공한다.
단계 710에서는, 제한된 3차원 조형 장치의 전처리부가 3차원 조형 대상에 대한 인코딩된 조형 데이터인 제1 파일을 입력받는다. 상기 제1 파일은, 그래픽 디자인 툴을 이용하여 디자인한 입체 모형 데이터나 3D 스캐너를 이용하여 획득한 조형 대상체의 입체 정보를 인코딩한 파일로, 조형 데이터 파일에 암호화 알고리즘을 적용하는 제1 방식, 상기 조형 데이터 파일에 포함된 적어도 하나의 버텍스(vertex)의 위치정보를 변경 또는 대치시키는 제2 방식, 및 상기 조형 데이터 파일에 적어도 하나의 워터마크 정보를 삽입하는 제3 방식 중 적어도 하나를 이용하여 인코딩된 파일일 수 있다.
단계 720에서는, 상기 전처리부가 상기 제1 파일의 디코딩 정보인 제2 식별코드를 저작권 관리서버로부터 획득한다. 이를 위해, 단계 720에서 상기 전처리부는 3차원 조형 과정에서 이용되는 조형 데이터 파일의 저작권을 관리하는 저작권 관리서버와 연계하는데, 상기 제1 파일의 식별정보인 제1 식별코드를 상기 저작권 관리서버로 전송한 후 상기 제1 식별코드에 대응하는 제2 식별코드를 상기 저작권 관리서버로부터 수신할 수 있다. 여기서, 상기 제1 식별코드는 저작권 관리서버에서 상기 제1 파일을 식별할 수 있도록 구성된 정보로서, 상기 제1 파일의 식별자, 사용자 식별자, 3D 프린터 소프트웨어 식별자 및 3D 프린터 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 식별코드는 상기 제1 파일을 디코딩 변환하는 데 필요한 정보로서, 저작권 관리서버로부터 제공받을 수 있으며, 상기 제1 파일에 대한 디코딩 키, 조형 가능한 횟수 및 조형 크기 중 적어도 하나일 수 있다.
단계 730에서는, 제한된 3차원 조형 장치의 변환부가 상기 제2 식별코드를 이용하여 상기 제1 파일을 디코딩 변환하고, 최종 조형 데이터 파일을 생성할 수 있다. 상기 조형 데이터 파일은 STL(stereolithography) 파일 포맷이며, 복수 개의 삼각형과 상기 삼각형을 구성하는 버텍스(vertex), 연결정보 및 법선 벡터의 집합체인 메쉬 정보를 포함할 수 있다. 이후, 제한된 3차원 조형 장치의 처리부는 단계 730에서 생성된 최종 조형 데이터 파일을 3D 프린터로 전송하여, 3차원의 입체 조형물이 제작될 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다.　 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (18)

  1. 3차원 조형 대상에 대한 인코딩된 조형 데이터인 제1 파일을 입력받고, 상기 제1 파일의 디코딩 정보인 제2 식별코드를 저작권 관리서버로부터 획득하는 전처리부; 및
    상기 제2 식별코드를 이용하여 상기 제1 파일을 디코딩하고, 최종 조형 데이터 파일을 생성하는 변환부
    를 포함하는 3차원 조형 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전처리부는,
    상기 제1 파일의 식별 정보인 제1 식별코드를 상기 저작권 관리서버로 전송하는 전송부; 및
    상기 제1 식별코드에 대응하는 제2 식별코드를 상기 저작권 관리서버로부터 수신하는 수신부
    를 포함하는 3차원 조형 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 식별코드는,
    상기 제1 파일의 식별자, 사용자 식별자, 3D 프린터 소프트웨어 식별자 및 3D 프린터 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 3차원 조형 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 식별코드는,
    상기 제1 파일에 대한 디코딩 키, 조형 가능한 횟수, 조형 크기 및 3D 프린터 하드웨어와 사용되는 소재에 의존적인 조건정보 중 적어도 하나를 포함하는 3차원 조형 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파일을 디코딩 변환하여 생성된 최종 조형 데이터 파일을 3D 프린터로 전송하는 처리부
    를 더 포함하는 3차원 조형 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파일은,
    디자인 툴이나 3D 스캐너를 이용하여 생성된 조형 데이터 파일에 암호화 알고리즘을 적용하는 제1 방식과,
    상기 조형 데이터 파일에 포함된 적어도 하나의 버텍스(vertex)의 위치정보를 변경 또는 대치시키는 제2 방식, 및
    상기 조형 데이터 파일에 적어도 하나의 워터마크 정보를 삽입하는 제3 방식 중 적어도 하나를 이용하여 인코딩된 파일인 3차원 조형 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조형 데이터 파일은,
    STL(stereolithography) 파일 포맷이고, 복수 개의 삼각형과 상기 삼각형을 구성하는 버텍스(vertex), 연결정보 및 법선 벡터의 집합체인 메쉬 정보를 포함하는 3차원 조형 장치.
  8. 3차원 조형 대상에 대한 인코딩된 조형 데이터인 제1 파일을 입력받고, 상기 제1 파일의 디코딩 정보인 제2 식별코드를 저작권 관리서버로부터 획득하는 단계; 및
    상기 제2 식별코드에 기초하여 상기 제1 파일을 디코딩하고, 최종 조형 데이터 파일을 생성하는 단계
    를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 식별코드는,
    상기 제1 파일에 대한 디코딩 키, 조형 가능한 횟수, 조형 크기 및 3D 프린터 하드웨어와 사용되는 소재에 의존적인 조건정보 중 적어도 하나를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 식별코드를 저작권 관리서버로부터 획득하는 단계는,
    상기 제1 파일의 식별 정보인 제1 식별코드를 상기 저작권 관리서버로 전송하는 단계; 및
    상기 제1 식별코드에 대응하는 제2 식별코드를 상기 저작권 관리서버로부터 수신하는 단계
    를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 식별코드는,
    상기 제1 파일의 식별자, 사용자 식별자, 3D 프린터 소프트웨어 식별자 및 3D 프린터 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 파일은,
    디자인 툴이나 3D 스캐너를 이용하여 생성된 조형 데이터 파일에 암호화 알고리즘을 적용하는 제1 방식과,
    상기 조형 데이터 파일에 포함된 적어도 하나의 버텍스(vertex)의 위치정보를 변경 또는 대치시키는 제2 방식, 및
    상기 조형 데이터 파일에 적어도 하나의 워터마크 정보를 삽입하는 제3 방식 중 적어도 하나를 이용하여 인코딩된 파일인 제한된 3차원 조형 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 파일을 디코딩 변환하여 생성된 최종 조형 데이터 파일을 3D 프린터로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 조형 데이터 파일은,
    STL(stereolithography) 파일 포맷이고, 복수 개의 삼각형과 상기 삼각형을 구성하는 버텍스(vertex), 연결정보 및 법선 벡터의 집합체인 메쉬 정보를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
  15. 3차원 조형 대상에 대한 인코딩된 조형 데이터인 제1 파일을 입력받고, 제1 파일의 식별 정보인 제1 식별코드를 상기 저작권 관리서버로 전송하는 단계;
    상기 제1 식별코드에 대응하는 디코딩 정보인 제2 식별코드를 상기 저작권 관리서버로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제2 식별코드에 기초하여 상기 제1 파일을 디코딩하고, 최종 조형 데이터 파일을 생성하는 단계
    를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 식별코드는,
    상기 제1 파일의 식별자, 사용자 식별자, 3D 프린터 소프트웨어 식별자 및 3D 프린터 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제2 식별코드는,
    상기 제1 파일에 대한 디코딩 키, 조형 가능한 횟수, 조형 크기 및 3D 프린터 하드웨어와 사용되는 소재에 의존적인 조건정보 중 적어도 하나를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 조형 데이터 파일은,
    STL(stereolithography) 파일 포맷이고, 복수 개의 삼각형과 상기 삼각형을 구성하는 버텍스(vertex), 연결정보 및 법선 벡터의 집합체인 메쉬 정보를 포함하는 제한된 3차원 조형 방법.
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